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硅基拓撲光子學
研究團隊利用能谷-贗自旋耦合原理，在絕緣層硅（SOI，silicon-on-insulator）上制備出能谷光子晶體平板。該拓撲光學結構具有~40nm的特征尺寸，其光子模式（因工作于光錐以下）能夠較好地局域在平板內，抑制了平板外損耗。他們制備了直線形、Z形和Ω形等三種拓撲光學通道，測量出高透平頂透射光譜帶，證實了近紅外波段下拓撲保護的寬帶抗散射傳輸。采用硅微盤技術產生相位渦旋源，無需低溫和強磁等極端環境，實現了拓撲界面態的選擇性激發，實現了亞微米量級耦合長度的寬帶光子路由行為，驗證了能谷-贗自旋耦合等拓撲光學原理。?在硅基平臺上證實拓撲光子學原理，是目前國際學術前沿的聚焦度較高的領域之一。研究團隊過去在拓撲光子學原理方面的工作，多次引起國際同行關注，論文入選ESI高被引。該工作中，他們深入系統地發展出硅基拓撲光學等關鍵理論，攻克了數十納米加工工藝等關鍵技術，率先在硅基光子平臺與拓撲光子學之間建立了聯系，突破了單一自由度調控的傳統框架，提出了硅基中多自由度耦合的多維調控新機制，為微納光學與光子學、光二極管等關鍵光子芯片器件、混合集成光子學、高保真光量子信息光學、非線性光學等領域，提供了新方法和新思路。
中山大學
2021-04-13
新型能谷光子晶體
一種新型能谷光子晶體。利用其內稟的能谷自由度，在不依賴自旋軌道耦合效應前提下，實現了能谷附近的能帶劈裂，從而提出了類比電子能谷霍爾效應的光學贗自旋-路徑關聯傳輸，即光子能谷霍爾效應。通過分析該普通光子晶體內的手征量，實現了贗自旋能流的單向傳輸。更為有趣的是，文章還在單一體系中，對能谷和拓撲兩個自由度進行獨立調控，實現了全新的拓撲光子界面態。研究表明，實現有效的拓撲光場調控，將有利于更多基本量子物理問題的實驗證實；同時，也為下一代光信息傳輸和處理，尤其是在光自旋和軌道角動量運用等方面，帶來了新的有益啟示。
中山大學
2021-04-13
基于探地雷達的盾構隧道沉降控制方法
本發明屬于隧道及地下工程技術領域，具體涉及一種基于探地雷達的盾構隧道沉降 控制方法。采用動態循環反饋方法進行盾構隧道沉降控制，具體步驟為：采用探地雷達 設備對盾構隧道壁后注漿進行全斷面和縱向的探測，然后通過測定或估算得到注漿材料 介電常數，并將其應用于隧道壁后注漿層的模型試驗探測、正演模擬結果及現場探測的 數據，提取特征圖像和特征波，將其作為訓練輸入樣本，利用小波神經網絡自動識別方 法，得到隧道壁后注漿層分布形態；結合地表沉降監測數據進行分析。根據以上分析結 果確定下一步的施工控制措施，為了驗證控制措施的效果需再一次進行現場的探測，形 成循環動態過程，至完全有效控制盾構隧道不均勻沉降變形。本發明很好地解決壁后注 漿的效果，使得盾構隧道沉降控制方法更加科學化。
同濟大學
2021-04-13
“羲和號”衛星開啟我國空間探日時代
“羲和號”衛星實現了國際首次太陽Hα波段光譜成像的空間觀測，為研究太陽低層大氣動力學和太陽爆發物理機制提供了關鍵數據支撐。
一、項目分類
重大科學前沿創新、關鍵核心技術突破
二、成果簡介
2021年10月14日18時51分，“羲和號”衛星在太原衛星發射中心順利升空，拉開了我國空間探日的序幕。“羲和號”衛星由國家航天局批復立項，由南京大學、上海航天技術研究院等單位聯合研發。衛星設計重量550公斤，運行于平均高度517公里的太陽同步軌道。目前,衛星在軌穩定運行，產生了首批太陽科學數據，成果發布于2022年4月26日——中國航天大會期間舉行。衛星專刊將于近期在<Science China Physics, Mechanics & Astronomy>發表。
“羲和號”衛星實現了國際首次太陽Hα波段光譜成像的空間觀測，為研究太陽低層大氣動力學和太陽爆發物理機制提供了關鍵數據支撐。衛星科學數據將通過南京大學科學與應用系統進行國際共享（https://ssdc.nju.edu.cn）。
“羲和號”衛星的發射成功獲評2021年中國天文學十大進展、中國航天十大新聞、中國太空探索十大進展等。習近平總書記在2022年新年賀詞中特別提到：“祝融”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星辰。“羲和號”衛星科學與應用系統團隊獲得2021年南京大學“科學研究突出貢獻獎”。
南京大學
2022-08-12
車載探地雷達隧道檢測系統與檢測技術
本成果來自省部級科技計劃項目，2014年獲國家發明專利授權，2015年通過中國鐵路總公司的技術評審，2015年11月獲得國際隧道與地下空間協會年度技術創新獎，認為達到國際領先水平。該項技術的檢測速度從間歇式5km/h，提高到連續性175km/h，它能在正常的列車運行條件下完成整條線隧道的檢測，徹底地改變了國家鐵路網隧道病害不能普查和定期體檢的現狀。該技術還可以用于公路隧道和地下鐵路隧道的健康狀態檢查
西南交通大學
2016-06-27
車載探地雷達路基檢測系統與檢測技術
探地雷達屬于高科技產品，長期以來，只有美國、加拿大、瑞典等少數國家生產。近年來我國國內也生產探地雷達，一些大學也研制探地雷達，但是這些探地雷達多為單通道，地面耦合天線，掃描速率很低，不能用于車載。一般探地雷達系統好比照相機，而車載探地雷達系統好比多攝像頭的高速攝像機。車載探地雷達系統的掃描速率與高速攝像機的單位時間內所能拍攝的照片數類似，掃描速率越高，測試速度越高。目前國外車載探地雷達系統主要有美國GSSI公司的SIR-20系列、30系列和意大利IDS公司RIS-2K系列。車載探地雷達技術有五項關鍵技術：空氣耦合天線、多個通道技術、高速掃描技術、定位技術和多通道數據處理技術。以我校地學學院昝月穩教授領銜研制的車載探地雷達系統，在這五項技術方面都達到國際領先。專用空氣耦合天線，集中了國外喇叭型天線和平板天線的優點；采用金屬殼全屏蔽，減少了外界干擾；三通道探地雷達系統的掃描速率是美國SIR-20系列雷達掃描速率的5倍，意大利RIS-K2系列雷達掃描速率6倍， 美國SIR-30系列后來才與我們的掃描速率相當，但是探測深度只有我們的三分之一。定位系統采用了GPS和里程絕對坐標定位技術，可以整條線自動采集數據，而國外同類產品是相對定位，累計誤差大，無法長距離檢測。自主研發了多通道數據處理軟件，在吸收國外軟件優點的基礎上，軟件功能達到國外同類軟件先進水平。該項成套系統集成技術已成功應用于工程實際，2008年經鐵道部鑒定達到國際領先水平，實現了不干擾運輸的路基狀態檢測與普查。鐵路車載探地雷達24小時可以采集2880km的數據，而在運營線上人工檢測至少需要一年的時間，其效率是不言而喻的。
西南交通大學
2016-06-27
探銳科技：高靈敏度探測器技術研發與市場推廣領航者
光電探測器在量子科技、三維成像、激光雷達、生物醫學等方面有著廣泛應用，被譽為是無人駕駛、無人機、智能機器人等關鍵設備的眼睛。目前我國在針對極微弱光的探測器主要依賴進口，北京探銳科技有限公司（創業團隊擬注冊）基于中央民族大學光電實驗室和中科院半導體所的自主研發成果和知識產權開展成果轉化，開展基于光通訊波段及可見光波段高靈敏度探測器的產業化，微光成像芯片的設計、加工及銷售服務。目前已擁有三五族化合物探測器和微型硅基探測器等產品，從材料和器件結構上進行優化和創新，國內首創的高速、低噪APD單光子探測器件設計與制備已達到國際領先水平。團隊擁有國家發明專利3項、在申專利10余項，榮獲國家自然科學基金、科技部重點研究項目等20余項成果。
本團隊屬典型的師生共創，李傳波教授為團隊的技術帶頭人、國家特聘專家，“青年千人計劃”的核心骨干，常年從事半導體光子材料與器件、能源光子器件開發與研制，目前也是中科院半導體研究所教授和中央民族大學教授。梁巖帶領的學生核心創業團隊包括理學院、經管學院的碩士和博士生。團隊主創人員有多年的海外工作經歷，也有中科院半導體所的工作經歷，也有自主知識產權，可以設計并達到國際領先的參數，實現其進口替代。除了技術之外，最大的優勢是成本優勢。團隊依托主創人員多年來半導體光電材料與芯片的研究工作，有多年海外知名高校及中科院半導體所研究經歷，為項目提供強大的技術支撐。初創期間采用產學研相結合的方式，芯片的生產在實驗室生產，公司是進行宣傳包裝、銷售。未來規劃拓展業務范圍。專注于做高靈敏度探測器的技術研發和市場推廣，助力“中國芯”走向世界！
中央民族大學
2021-02-25
二階拓撲光子晶體
基于這一新型光子晶體平板結構，研究團隊完成了零維拐角模式的實驗驗證。零維拐角模式是二階拓撲光子晶體與拓撲平庸光子晶體形成拐角時支持的本征模式，其中由偶極極化的一維邊界態構建的零維拐角模式因其實驗難度大還仍未被實驗證實。團隊利用高精度微波近場掃描平臺對該零維拐角模式進行了直接成像，實驗測量結果與數值模擬結果高度吻合，提供了強有力的實驗證據。零維拐角模式為諸如高品質因子腔模等新型光場調控提供了設計新思路，同時在增強光學非線性效應、片上激光光源和光學傳感等方面也具有潛在的應用前景。
中山大學
2021-04-13
高速相干光子保密機
已有樣品/n高速率光信息傳輸安全性問題未得到很好解決。一方面光信號截獲技術在國內外都取得重大進展，國內外已經研究成功多種光通信信號的截獲裝置。另一方面，量子計算等高性能計算技術的快速發展，嚴重威脅基于密碼學的傳統加解密通信技術的安全性。已有的抗截獲光通信技術，或者是安全性受到高性能計算挑戰（電域數據加密）；或者是受色散及信道噪聲影響，難以實現長距離傳輸（光混沌）；或者是受光器件限制，難以實現高安全性；或者是雖然安全性
華中科技大學
2021-01-12
基于多光子吸收的染料摻雜液晶隨機激光器及其制備方法
本發明提供了一種基于多光子吸收的染料摻雜液晶隨機激光器，包括玻璃基片以及其上順序附著的固化層和混合層，所述固化層為光控染料與表面聚合材料的飽和溶液固化形成的薄膜，所述混合層為液晶與激光染料的混合溶液層。本發明基于多光子吸收效應，泵浦光處于長波段在激光器表層的損耗較少，可穿透表層到達介質內部，使多光子吸收發生在激光器較深處，對隨機激光器的厚度沒有特殊要求，能有效提高泵浦效率。并且，多光子泵浦光源的長波段光子能量較低，可減少對材料的損害，防止發生短波段光子引起的材料變性的問題。
東南大學
2021-04-11